CN102853211A - 一种热工设备用高效纳米绝热板极其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及绝热板领域，公开了一种热工设备用高效纳米绝热板极其制作方法，由纳米级气相法白炭黑颗粒及纳米级氧化锆和无机纤维组成，其生产工艺是将白炭黑、氧化锆、无机纤维按一定比例混合进行压制成型。用PE膜进行包装及压敏胶带覆在板的A、B两面，既得到具有纳米孔结构；机械强度高；热导率低，无污染，施工使用方便等特点。用于高温窑炉、钢包、中间包、铁水罐、加热炉、转炉等高温热工设备上的及耐火又隔热高效纳米绝热板。

Description

一种热工设备用高效纳米绝热板极其制作方法

技术领域

本发明涉及绝热板领域，尤其涉及一种热工设备用高效纳米绝热板极其制作方法。

背景技术

目前市场上的硅酸铝保温材料、硅酸钙保温材料及气凝胶纳米保温材料，虽然在常温下保温性能好，但是在高温长期使用过程中容易粉化。在热工设备中高于500℃以上高温时的导热性能就会升高，机械强度差，一碰就碎，易掉粉。在使用过程中易造成环境污染。并且随着密度增大而导热系数就会升高，限制了应用场所。

发明内容

本发明的目的是提供一种热导率低，解决了生产保温材料时随着密度增大而导热系数增高的难题。机械强度高，易于成型，在热工设备上使用方便的纳米绝热板及其生产方法。

本发明实施例的完整技术方案是，一种纳米绝热板，主要包括纳米绝热块体、PE膜以及压敏胶带，所述PE膜包裹在纳米绝热块体外部，所述压敏胶带覆盖在所述PE膜表面；所述纳米绝热块体主要由气相法白炭黑颗粒、纳米氧化锆以及无机纤维制成。

优选的，所述纳米绝热块体中按重量百分比气相法白炭黑颗粒占30-60％，纳米氧化锆占30-65％，无机纤维占1-5％。

优选的，所述无机纤维为氧化铝纤维和多晶莫来石纤维。

优选的，所述PE膜为热收缩膜。

优选的，所述压敏胶带为玻纤布铝箔胶带。

一种纳米绝热板的制作方法，首先将气相法白炭黑、纳米级氧化锆、无机纤维按比例加在一起混合搅拌，使无机纤维均匀分散在纳米颗粒中，将混合好的粉状混合料装在压力机上成型，然后用PE膜将成型的块体封装，再热收缩，最后用覆膜机将压敏胶带压在PE膜封闭的块体上。

优选的，其特征在于，所述纳米绝热块体中按重量百分比气相法白炭黑颗粒占30-60％，纳米氧化锆占30-65％，无机纤维占1-5％。

优选的，所述无机纤维为氧化铝纤维和多晶莫来石纤维。

优选的，所述PE膜为热收缩膜。

优选的，所述压敏胶带为玻纤布铝箔胶带。

由上可见，应用本发明实施例的技术方案，有如下有益效果：

本发明中纳米绝热块体主要由气相法白炭黑颗粒、纳米氧化锆以及无机纤维混合压制而成，解次了生产保温材料时随着密度增大而导热系数增高的难题，机械强度高，易于成型；纳米绝热块体外部包裹有一层PE膜，PE膜热收缩处理，使的纳米绝热块体防潮、防水、热导率底(常温和热面800℃的导热系数分别为0.021-0.051W/m·k)在高温长期使用中不粉化、不龟裂、无污染，在热工设备中作为隔热层，特别是对于用液体作粘结剂的耐火浇注料炉衬，不会被浸湿而降低保温效果，施工方便；PE膜外部覆盖有压敏胶带，产品两面覆带压敏胶的铝箔直接黏贴在炉壁上，保温效果超过常规隔热材料2倍。因此不仅可有效用于各种窑炉热工设备上，而且可广泛用于需要保温的工业管道上。

具体实施方式

下面将通过具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

本实施例一种高效纳米绝热板及其制作方法，首先将气相法白炭黑颗粒、纳米氧化锆、无机纤维按重量百分比30-60％，30-65％、1-5％加在一起混合搅拌，其中无机纤维为氧化铝纤维和多晶莫来石纤维；使氧化铝纤维和多晶莫来石纤维均匀分散在纳米颗粒中，将混合好的粉状混合料装在压力机上成型，即可获得高机械强度(压缩10％3.0Mpa)、优异的保温隔热性能(在热面800度时热导率为0.05W/M.K)结构完整无裂纹，表面光滑的纳米绝热块体；将压制成块的绝热块体用PE膜进行封装，然后热收缩，其中PE膜为热收缩膜，即可得到防潮、防水、不掉粉末的纳米绝热块体；最后再在包裹有PE膜的块体两侧覆盖上压敏胶带，其中压敏胶带为玻纤布铝箔胶带，用覆膜机覆膜即可得到结构完整机械强度高保温隔热效果优异又施工方便的热工设备用高效纳米绝热板。

本实施例的热工设备用高效纳米绝热板的结构，由气相法白炭黑颗粒形成的纳米孔结构、纳米级氧化锆、无机纤维、PE膜、压敏胶带组成。根据体积密度对绝热材料热导率的影响因素。由于所有致密固体的热导率均高于静止空气的热导率，因此在常温下一般绝热材料的热导率随着单位体积内固体物质含量的减少而降低，即体积密度越小，热导率越低。但是在一般绝热材料觉的气孔尺寸范围内(1μm至数毫米)，随着体积密度的下降气孔平均尺寸会增大，气孔的数量会增多，单位长度的固体界面数会减少，这些都会增加气孔内空气的对流传热和辐射传热。这种现象对于纤维质保温材料来说尤为明显。随着温度的升高，辐射传热在整个热传导中所占的比例会越来越大，因此同样材质的保温材料其单位体积密度越低，随着温度的升高其热导率的增长越快。因此，要想使某种材料具有最低的热导率，并不是体积密度越小越好，而是对应于某一特定的使用温度，每一种保温材料都有一个最佳的体积密度。在该特定温度下，过高或过低的体积密度都会使热导率增加。

根据以上原理，本发明采用气相法白炭黑颗粒及纳米级氧化锆等原料的特性，采用液压成型，掌握最佳的体积密度，增加了材料的机械强度，而成为保温性能优异的保温隔热材料。

由上可见，本发明中纳米绝热块体主要由气相法白炭黑颗粒、纳米氧化锆以及无机纤维混合压制而成，解次了生产保温材料时随着密度增大而导热系数增高的难题，机械强度高，易于成型；纳米绝热块体外部包裹有一层PE膜，PE膜热收缩处理，使的纳米绝热块体防潮、防水、热导率底(常温和热面800℃的导热系数分别为0.021-0.051W/m·k)在高温长期使用中不粉化、不龟裂、无污染，在热工设备中作为隔热层，特别是对于用液体作粘结剂的耐火浇注料炉衬，不会被浸湿而降低保温效果，施工方便；PE膜外部覆盖有压敏胶带，产品两面覆带压敏胶的铝箔直接黏贴在炉壁上，保温效果超过常规隔热材料2倍。因此不仅可有效用于各种窑炉热工设备上，而且可广泛用于需要保温的工业管道上。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种纳米绝热板，其特征是，主要包括纳米绝热块体、PE膜以及压敏胶带，所述PE膜包裹在纳米绝热块体外部，所述压敏胶带覆盖在所述PE膜表面；所述纳米绝热块体主要由气相法白炭黑颗粒、纳米氧化锆以及无机纤维制成。

2.根据权利要求1所述的一种纳米绝热板，其特征在于，所述纳米绝热块体中按重量百分比气相法白炭黑颗粒占30-60％，纳米氧化锆占30-65％，无机纤维占1-5％。

3.根据权利要求2所述的一种纳米绝热板，其特征在于，所述无机纤维为氧化铝纤维和多晶莫来石纤维。

4.根据权利要求1所述的一种纳米绝热板，其特征在于，所述PE膜为热收缩膜。

5.根据权利要求1所述的一种纳米绝热板，其特征在于，所述压敏胶带为玻纤布铝箔胶带。

6.一种纳米绝热板的制作方法，其特征在于，首先将气相法白炭黑、纳米级氧化锆、无机纤维按比例加在一起混合搅拌，使无机纤维均匀分散在纳米颗粒中，将混合好的粉状混合料装在压力机上成型，然后用PE膜将成型的块体封装，再热收缩，最后用覆膜机将压敏胶带压在PE膜封闭的块体上。

7.根据权利要求6所述的一种纳米绝热板的制作方法，其特征在于，所述纳米绝热块体中按重量百分比气相法白炭黑颗粒占30-60％，纳米氧化锆占30-65％，无机纤维占1-5％。

8.根据权利要求7所述的一种纳米绝热板的制作方法，其特征在于，所述无机纤维为氧化铝纤维和多晶莫来石纤维。

9.根据权利要求6所述的一种纳米绝热板的制作方法，其特征在于，所述PE膜为热收缩膜。

10.根据权利要求6所述的一种纳米绝热板的制作方法，其特征在于，所述压敏胶带为玻纤布铝箔胶带。